Expression of GnRH receptor during functional maturation of pituitary gonadotropes and testicular Leydig cells.
Il est bien établi que le neuropeptide GnRH (gonadotropin-releasing hormone) originaire de l’hypothalamus joue un rôle crucial dans le contrôle de la reproduction en interagissant avec un récepteur spécifique (GnRHR) présent sur les cellules gonadotropes et en stimulant par voie de conséquence la synthèse et la libération des gonadotropines LH et FSH. Le GnRHR a par ailleurs été identifié dans de multiples tissus/organes dont les gonades, offrant de concert avec une production locale de GnRH, la potentialité de moduler diverses fonctions cellulaires et en particulier la stéroïdogenèse. Dans ce présent travail, nous avons étudié chez le rat et la souris l’expression du GnRHR au cours du développement du testicule, en utilisant comme référence l’hypophyse et en prenant avantage de la disponibilité de lignées de souris transgéniques exprimant le promoteur du GnRHR de rat fusionné à un gène rapporteur extrêmement sensible, la phosphatase alcaline placentaire humaine (hPLAP). Nos résultats montrent qu’un promoteur de 3,3kb est capable de diriger in vivo l’expression de hPLAP dans le testicule et ce dans les seules cellules de Leydig, cependant que le promoteur gonadotrope-spécifique de 1,1kb est inactif indiquant la présence, en amont de ce dernier, d’éléments essentiels pour la spécification aux Leydig.
Pour établir l’ontogenèse du GnRHR dans ces cellules, l’activité du transgène a été analysée in situ et in vitro sur des échantillons tissulaires prélevés chez la souris transgénique à différents stades: fœtal, néonatal, immature et adulte, et les profils comparés à ceux du rat établis en parallèle. Une expression nette du transgène a été observée à un stade aussi précoce que 12 jours post conception, qui évolue en suivant un profil comparable à une série de marqueurs fonctionnels des cellules de Leydig du rat et de la souris, suggérant que l’expression testiculaire du gène GnRHR est liée aux contraintes accompagnant la différenciation des deux populations, fœtale et adulte, des cellules de Leydig. De façon surprenante, on note une très forte similarité dans les profils ontogéniques du transgène dans le testicule de la souris, et du GnRHR dans le testicule du rat, en faveur d’une influence prédominante de la séquence/structure promotrice du gène, une idée renforcée par l’observation que dans le testicule murin à la différence du testicule du rat, l’expression du gène endogène du GnRHR est à peine détectable. Au total, nos données suggèrent que les cellules de Leydig murines expriment bien les facteurs transcriptionnels requis pour l’expression des gènes du GnRHR du rat comme de la souris, cependant chaque promoteur exprimé impose son niveau propre d’activation.
Ce point a été approfondi en se focalisant sur l’hypophyse où, à la différence du testicule, nous avons observé une co-expression du transgène et du GnRHR endogène, tous deux à des niveaux mesurables et évoluant de plus avec des profils ontogéniques nettement distincts de ceux du testicule mais essentiellement similaires entre eux. La castration connue pour stimuler chez le rat l’expression hypophysaire du gène du GnRHR via la sécrétion accrue de GnRH hypothalamique, s’est avérée stimuler l’expression du transgène mais, de façon surprenante, pas celle du GnRHR endogène, mettant en évidence des différences inter-espèces inattendues et soulignant de nouveau l’influence prépondérante de la composante séquence/structure du promoteur dans un même contexte cellulaire.
Finalement, nos tentatives pour analyser in vitro, de concert avec nos études in vivo, les propriétés fonctionnelles du promoteur du GnRHR du rat dans des lignées de cellules de Leydig se sont révélées infructueuses en raison de l’absence de lignée modèle capable de servir de cellule hôte. Nos observations in vivo quant à la nécessité pour l’expression testiculaire, d’éléments de réponse en amont du promoteur hypophysaire s’est avérée capitale dans ce domaine. Considérée dans son ensemble, notre étude représente un moyen d’aborder les propriétés histo-spécifiques et les différences inter-espèce propres à l’expression du GnRHR, ici pour ce qui concerne les cellules gonadotropes et les cellules de Leydig.
Présentée le 16 décembre 2010
Laboratoire où a été préparée la thèse:
“Physiologie de l’axe gonadotrope” Unité de Biologie Fonctionnelle et Adaptative, Université Paris 7 – Denis Diderot, Paris
Nom du directeur de thèse : Dr Raymond Counis
